Склеивание металлов и пластмасс - Ковачич Л.
Скачать (прямая ссылка):
определение степени обезжиривания или загрязнения поверхности (измерением краевого угла, энергии электронной эмиссии и т. п.);
определение природы и толщины оксидного слоя; определение текстуры и топографии оксидного слоя. Известно, что эти свойства очень важны для создания качественного клеевого шва. Если обеспечить оптимальные свойства поверхности склеиваемых материалов, то будут созданы предпосылки для образования высококачественного клеевого соединения. Кроме того, важны свойства клея, толщина, равномерность и однородность клеевого шва. Эти параметры оценивают путем измерения диэлектрической проницаемости клея, его теплопроводности и теплоемкости, определения изменений нанесенных жидких кристаллов или термографических покрытий и индикаторов при нагревании соединения, измерения интенсивности проникающего радиоактивного излучения, распространения звуковых или ультразвуковых колебаний, отражения ультразвуковых колебаний.
216
На качество соединения влияют также свойства субстрата. Для их оценки можно использовать те же методы, что и для оценки клеевого шва.
Применение неразрушающих испытаний имеет много преимуществ экономического и технологического характера, однако требует основательных подготовительных работ, при которых необходимо определить пригодность данных неразрушаю-ших испытаний и соответствие их результатов конкретным характеристикам соединения, выбрать метод оценки требуемого параметра, изготовить сравнительные эталоны и образцы для испытаний и т. д.
Использование иеразрушающих методов ограничивает применение разрушающих методов испытания, которые требуют много времени на подготовку, проведение и оценку полученных данных, а также больших материальных расходов. Неразру-шающпе испытания можно проводить по ходу технологического процесса склеивания и в случае необходимости на каждом изделии. Однако при использовании неразрушающих методов капиталовложения, так же как требования к квалификации работников, выше.
Наиболее известным неразрушающим испытанием качества клеевых соединений является ультразвуковой метод с помощью прибора Fokker Bond Tester. Ультразвуковые колебания проходят через верхний субстрат и отражаются от клеевого слоя. Для соединений с эластичными клеями применяют высокочастотные, а с жесткими — низкочастотные колебания. Испытание подробно описано в [7]. Типичные кривые, получаемые на экране прибора Fokker Bond Tester, показаны на рис. 7.16.
7.2.7. ИСПЫТАНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ
Определение долговечности клеевых соединений очень важно для потребителей и имеет большое значение для успешного внедрения технологии склеивания. При оценке качества клеевого соединения чаще всего проводят испытания при повышенной температуре, при криогенных температурах, под действием воды или химических сред при погружении, при распылении растворов солей и испытания при ускоренном старении или при воздействии атмосферных условий.
Рис. 7.16. Кривые неразрушающего контроля на приборе Фоккер Бонд Тестер:
1 — нулевая прочность; 2 — низкая прочность; 3 — высокая прочность.
217
Как правило, применяют известные методы испытаний механических свойств, которые проводят во время или после действия на соединение высоких температур, влаги, химических реагентов и т. п. Эти испытания, хотя и бывают стандартизованы, часто уточняются специальными требованиями по применению их в кораблестроении, самолетостроении и в военном производстве. Например, и при отлично разработанной системе ASTM применяют дополнительные спецификации для военных целей, в соответствии с которыми увеличивается время экспозиции, комбинируется влияние нескольких сред, иногда повышается температура, частота при динамических испытаниях и т. п. В ЧССР для клеевых соединений используют испытания на старение, применяемые для пластмасс и лакокрасочных покрытий.
7.2.8. ХАРАКТЕР РАЗРУШЕНИЯ КЛЕЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Любую систему клей — субстрат можно охарактеризовать не только прочностью адгезионного соединения, но и характером его разрушения. Разрушение может быть адгезионным (клен полностью отделяется от субстрата), когезионным (трещина проходит в массе клея или субстрата либо в обоих слоях), смешанным (трещина проходит частично между клеем и субстратом и частично в субстрате или в клее). Схематическое изображение этих способов разрушения приведено на рис. 7.17.
Здесь следует вернуться к высказанному выше утверждению, согласно которому истинно адгезионное разрушение не может происходить, поскольку на субстрате всегда должны остаться частицы клея как минимум в виде мономолекулярного слоя. Хотя это положение вполне допустимо, приведенная выше классификация характера разрушения оправдана. Для практических целей не имеет решающего значения оценка числа молекул клея, оставшихся на субстрате, но адгезионное разрушение означает, что была допущена ошибка при поверхностной обработке субстрата, при нанесении или выборе клея, что привело к возникновению слабого пограничного слоя. Когезионное и смешанное разрушение дает информацию о прочности субстрата, дефектах, концентрации напряжений и т. д.
